Concepções de racionalidades científicas numa perspectiva CTS: Análise de livros didáticos de Física

## CONCEPÇÕES DE RACIONALIDADES CIENTÍFICAS NUMA PERSPECTIVA CTS: ANÁLISE DE LIVROS DIDÁTICOS DE FÍSICA

Gabriela Barcellos Bugelli , Sofia Guilhem Basilio , Ivã Gurgel 1 2 3

1 Universidade de São Paulo, gabriela.bugelli@usp.br

2 Universidade de São Paulo, sofia.basilio@usp.br

3 Universidade de São Paulo, gurgel@usp.br

## Resumo

Tendo como base a retomada da crítica nos movimentos Ciência-TecnologiaSociedade, o presente trabalho expõe uma análise das concepções de racionalidade científica encontradas nas seções de 'Física Moderna e Contemporânea' em dois livros didáticos aprovados no PNLD 2012, uma vez que os livros são meios concretos de acesso a uma determinada postura científica por parte dos educandos e educadores, e o conteúdo de Física Moderna permite, teoricamente, discussões acerca do desenvolvimento científico na era atual. A problematização da questão da racionalidade se dá a partir do momento em que se constata a existência de diversas concepções acerca da mesma num crescente nível de criticidade e complexidade. Verificamos que, nos livros analisados, diversas concepções de racionalidade perpassam a apresentação/construção dos conteúdos, porém cada um enfatiza uma determinada concepção. Além disso, foram analisados os diferentes impactos que um não questionamento sobre a neutralidade da ciência pode gerar na formação do superioridade da Ciência frente outras formas de racionalidade pode ser gerada, acarretando assim num modelo tecnocrático de resolução de problemas sociais, entre outros.

Palavras-chave : CTS, racionalidade científica, livro didático, física moderna

## 1. Introdução

Dentre as linhas de pesquisa no ensino de ciências, uma que até hoje possui grande repercussão na área é o movimento Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS), em especial no Brasil. Iniciado na década de 1970 com o desenvolvimento de materiais que visavam uma educação científica para o público geral, que incluíam as implicações da Ciência e da Tecnologia na Sociedade, os propósitos do movimento CTS variam desde a formação especializada de cientistas até a popularização da ciência (SANTOS, 2011).

Atualmente, segundo Auler e Delizoicov (2001), os propósitos do CTS podem ser, de forma geral, ampliados ou reducionistas, implicando em visões distintas sobre as interações entre CTS. Como evidenciado por Strieder (2012, p. 176) 'entende-se que a interação CTS não é a mera junção de 'conteúdos' científicos [...] e tecnológicos [...] articulados em torno de questões sociais'. Na visão ampliada de CTS há uma busca pela compreensão dessas interações, no sentido de uma problematização das mesmas, permitindo uma análise crítica do modelo atual de desenvolvimento econômico, social e político. Já na visão reducionista:

A ciência é retratada como uma atividade neutra, desprovida de valores. As condições sob as quais o conhecimento científico é construído e validado não são questionadas e à ciência é atribuído um caráter de atividade desprovida de ambigüidades e contradições. (AULER & DELIZOICOV, 2001, p. 7)

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Essa visão reducionista de CTS sugere um caráter salvacionista à Ciência e à Tecnologia, implicando que, necessariamente, elas levarão ao desenvolvimento econômico e ao bem estar social (AULER, 2011).

As concepções mais restritas de CTS vão ao encontro de uma determinada perspectiva de racionalidade científica, ou visão de ciência, ainda bastante presente no contexto escolar, onde a Ciência é compreendida como uma garantia de obtenção da verdade absoluta, uma vez que é baseada na impessoalidade e neutralidade.

Não há lugar para opiniões, pontos de vista nem julgamentos sobre processo ou sobre os resultados alcançados, pois se parte da mesma informação, se observam as mesmas regras e, assim, só é possível chegar a uma solução única e verdadeira (STRIEDER, 2012, p. 181).

Para retomarmos o caráter crítico que, historicamente, está presente no movimento CTS é fundamental estudarmos, dentro de uma perspectiva CTS ampliada, quais concepções de racionalidade - além da citada anteriormente - são encontradas no contexto escolar.

Um dos materiais que concretiza, de maneira acessível tanto para educadores quanto para educandos, uma concepção de racionalidade científica é o livro didático. Por esta razão, foi feita uma análise crítica deste material, visando identificar e discutir quais implicações essas concepções acarretam no processo de formação do educando.

## 2. Classificações de racionalidades científicas

Partindo das explanações feitas anteriormente, para uma análise acerca das racionalidades presentes nos livros didáticos de física, encontramos respaldo na tese de Strieder (2012), na qual, com o objetivo de compreender a diversidade do movimento CTS na educação científica no Brasil, a autora entende a existência de diversos níveis de racionalidades na construção da concepção de ciência para os estudantes. Para isso e para analisar as inter-relações entre CTS, a autora vê como necessário a consideração de que a 'a crítica não está centrada na ciência em si, mas no modelo de ciência que temos, que se insere, por sua vez, num modelo de sociedade' (STRIEDER, 2012, p.176).

Em seu trabalho, ela estabelece níveis de representações de racionalidades que vão desde concepções menos críticas - onde há o reconhecimento da ciência como produtora de verdades - até níveis onde a ciência não é mais vista nem como única nem suficiente, apenas mais uma forma de compreensão do complexo mundo contemporâneo (STRIEDER, 2012). De maneira breve, os níveis são definidos por:

- ● Racionalidade como garantia de desocultamento da realidade -Ciência para compreender o mundo: menos crítico, sem juízo de valor acerca dos usos da Ciência e com a garantia de desocultamento da realidade;
- ● Racionalidade universal - Ciência boa ou má: pouco crítico, juízo de valor voltado aos usos da Ciência mas ainda com a garantia de desocultamento da realidade;

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

- ● Racionalidade em contexto -Ciência vulnerável e provisória: reconhecimento das limitações da construção da ciência como relacionada ao contexto social;
- ● Racionalidade questionada - Ciência limitada pelas práticas sociais: crítica aos rumos da pesquisa como modo de perpetuação da dominação de uma minoria social;
- ● Racionalidade assumida, mas insuficiente -Ciência insuficiente: racionalidade vista como necessária para construção científica porém não suficiente para explicação da complexidade do mundo (STRIEDER, 2012).

Nos baseando nas diferentes críticas de racionalidade anteriormente apresentadas, foi possível uma análise aprofundada frente às racionalidades científicas e constatação de diferentes abordagens das mesmas nos livros considerados.

## 3. Os livros didáticos contemporâneos

A crescente preocupação com a qualidade dos livros didáticos é evidenciada pelo aprimoramento dos programas avaliativos, como, por exemplo, o Programa Nacional do Livro Didático (PNLD), que visa 'auxiliar o professor [no] processo de formação cidadã' (BRASIL, 2011a, p.7). Contudo, como evidenciado por Neto e Fracalanza (2003), mesmo os critérios eliminatórios específicos para o componente curricular de Física deixam em aberto temas importantes, como a concepção de ciência presente nas coleções, permitindo assim diversas visões sobre o que é ciência e suas relações com sociedade, tecnologia e ambiente.

Dado isso, nossa pesquisa foi orientada no sentido de apreender, identificar e discutir quais percepções de racionalidade científica são encontradas nos livros didáticos de Física, uma vez que, no contexto escolar, 'o livro impresso ainda é o material que melhor atende às necessidades dos professores e alunos das escolas públicas brasileiras" (BRASIL, 2011a, p.7). Posteriormente analisamos quais são os possíveis impactos destas concepções na formação e desenvolvimento do cidadão crítico, um dos principais objetivos da educação básica hoje.

## 4. O material analisado

A escolha das coleções 'Física Aula por Aula' (FAA) de Filho e Silva (2010), e 'Física em Contextos - Pessoal - Social - Histórico' (FeC) de Pietrocola e colaboradores (2010), se deu pelo fato do primeiro título ter o maior número de exemplares impressos, sendo assim o livro mais comumente encontrado nas escolas públicas brasileiras, e o segundo pelo fato de apresentar o conteúdo mais extenso em número de páginas referente à Física Moderna e Contemporânea. A delimitação de análise de apenas duas obras se deu pelas limitações na extensão deste próprio artigo.

A escolha do tema de Física Moderna e Contemporânea como pano de fundo para análise ocorreu devido à sua recente inclusão no currículo de Física e por seus tópicos aparecerem no PNLD como sendo 'considerados importantes ou

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

mesmo imprescindíveis para o exercício da cidadania ativa, crítica e transformadora' (BRASIL, 2011b, p.16). A proximidade com a atualidade e com elementos do cotidiano do aluno também favorece essa escolha, dado que a possibilidade de discussões atuais perpassa o tema.

Durante a análise dos livros, levamos em consideração a maneira como os diversos conteúdos de Física Moderna são apresentados, atentando para o uso de palavras ou expressões que, no contexto, deixam transparecer alguma visão de racionalidade científica, posteriormente analisada com base na tese de Strieder.

## 5. Análise e Resultados

Com a leitura dos textos didáticos de cada livro, pudemos perceber que múltiplas concepções de racionalidade são encontradas em cada um deles. Contudo, em cada obra, há uma concepção que predomina sobre as outras.

## 'Física Aula por Aula'

Em FAA, constatamos que ao longo do texto a racionalidade da ciência é pouco problematizada, não aparecem questionamentos acerca do desenvolvimento da ciência, tão pouco discussões críticas sobre processos e resultados dos empreendimentos científicos, dando a entender muitas vezes que o 'fazer ciência' é quase uma atividade autônoma e que segue métodos e procedimentos seguros, levando assim a uma verdade natural. Estes aspectos verificados são característicos dos primeiros níveis de racionalidade citados anteriormente. Isso pode ser constatado no trecho sobre a 'descoberta' da natureza eletromagnética da luz:

A hipótese era tentadora, a coincidência muito grande e a conclusão, claro, não poderia ser mais natural: também a luz deveria ser um fenômeno eletromagnético (SILVA & FILHO, 2010, v.3, p.323).

Tal naturalização de conclusões científicas aponta o conhecimento científico como a única possibilidade de compreensão da realidade, sendo assim blindado de questionamentos ou críticas e apresentado e reconhecido até como dogma, como vemos no extrato a seguir:

Einstein, ao contrário, acreditava que a contração se tratava de um mero efeito da aparência visual dos objetos em movimento relativo, que é a interpretação pregada, aceita e disseminada hoje pela Teoria da Relatividade' (SILVA & FILHO, 2010, v.3, p.337, grifo nosso).

Nos poucos casos onde há uma contextualização histórica, o que pode permitir uma problematização dos processos de criação e desenvolvimento da ciência e assim outra concepção de racionalidade, encontramos incoerências no que seguia sendo exposto. Tais incoerências são exemplificadas no breve relato sobre os problemas das transformações de Galileu na relatividade de Einstein, no qual, após a tentativa de conduzir a explicação por um viés histórico, há o 'surgimento' dos trabalhos de Lorentz:

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Nesse caso, mostrava-se evidente que, quando as equações eram escritas em outro referencial inercial utilizando as transformações de Galileu, chegava-se a uma situação de inconsistência com três possíveis caminhos [...]

Surgem, assim, os trabalhos de Lorentz propondo uma alternativa às transformações de Galileu [...].(SILVA & FILHO, 2010, v.3, p.331).

O livro não apresentou muita variedade nos tipos de racionalidades e visões de ciência ao longo dos capítulos estudados, predominando as concepções menos críticas que asseguram à racionalidade científica o caráter privilegiado de desocultamento da realidade.

## 'Física em Contextos - Pessoal - Social - Histórico'

- O livro FeC apresenta grande viés histórico para a contextualização dos conteúdos apresentados, fazendo com que seja explicitada a condução das investigações científicas tendo relações com fatores humanos e sociais, assemelhando-se ao terceiro nível de racionalidade científica categorizada por Strider (2012).

Percebemos isso, por exemplo, no início do capítulo 'A natureza da luz'. Na apresentação das questões controversas sobre o éter são mostrados diversos posicionamentos científicos concorrentes, e no debate sobre a natureza da luz entre Newton e Huygens, é ressaltada a existência de uma comunidade científica, a importância do debate, da argumentação e a influência do contexto social.

- [...] podemos dizer que as versões de Newton e Huygens para a natureza da luz estavam empatadas. Entretanto, existem em cena outros fatores, de ordem mais social. Tanto Newton como Huygens tiveram seguidores, isto é, cientistas dispostos a investir tempo e esforço no uso das ideias propostas. Ao longo do século XVIII, os newtonianos se destacaram ao aplicar as ideias de Newton a novos fenômenos e ao obter resultados importantes, além de contar com a notoriedade do eminente físico inglês.(PIETROCOLA et al., 2010, p.345).

A apresentação do desenvolvimento da ciência da forma que o livro faz, não subjugando nenhum período e atentando à complementariedade e importância de cada parte, mostra as verdades científicas como construções históricas e provisórias, com grande dependência do contexto social. 'Em ciência, nada é definitivo.' (PIETROCOLA et al., 2010, p.347).

Esta é a visão que aparece majoritariamente no decorrer dos capítulos, porém constatamos a presença de elementos característicos dos níveis de concepções de racionalidade na mesma obra. Por exemplo, ao discutir o átomo, os autores trazem questões acerca de como conhecemos as coisas, problematizando o uso e a construção de modelos:

A construção deste modelo, assim como a da grande maioria dos modelos que estudamos durante nosso curso, foi complicada e intermediada por problemas, experimentos e hipóteses que pouco a pouco foram sendo aperfeiçoados e confirmados pela Ciência.

Para entender esse processo, precisamos ressaltar que usamos modelos para lidar com aquilo que nossos sentidos não conseguem acessar diretamente. (PIETROCOLA et al., 2010, p.397).

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Tal tipo de abordagem não está presente apenas em um parágrafo, mas perpassa a apresentação dos conteúdos. Assim, podemos considerar que a obra apresenta níveis mais críticos de racionalidade científica quando comparada com o livro texto anteriormente analisado.

## 6. Considerações finais

A partir dos tópicos levantados ao longo do trabalho, constatamos que, dos níveis de racionalidades categorizados por Strieder (2012), alguns deles foram observados em cada um dos livros analisados, ainda que haja, ocasionalmente, a predominância de um em relação aos outros. Tal pluralidade de concepções é positiva no sentido da discussão de que não há uma concepção privilegiada, mas sim um debate aberto presente em várias áreas do conhecimento, onde cada uma delas é questionada e avaliada, tendo em mente suas implicações no fazer e pensar cientifico e social.

No entanto, a ênfase, mesmo que não intencional, nas concepções menos críticas, traz consequências na formação do almejado cidadão crítico. O livro FAA ainda trata a ciência como fazer neutro, não explorando os processos de pensamento, funcionamento e construção do conhecimento. Já o FeC, na busca por uma visão ampliada das concepções do conhecimento, dá um passo adiante nestas problematizações, sem contanto questionar mais profundamente o valor intrínseco da ciência; ela possui o mesmo status de desocultamento da realidade, porém não detentora de verdades absolutas, uma vez que é construção histórica e social provisória.

Nossos questionamentos acerca das concepções de racionalidade presentes nos livros didáticos vão ao sentido de esclarecer se, ao assumir uma postura racional frente um problema, estamos falando de uma racionalidade puramente científica, recaindo assim numa perspectiva tecnocrática, na qual a aplicação do método científico, até na resolução de problemas sociais, substituiria a abordagem política multifacetada e transdisciplinar. No campo educacional, o tratamento de vários tipos de racionalidades é fundamental no comprometimento com a educação para a participação e formação de uma consciência crítica.

No contexto CTS ampliado, a não problematização da racionalidade/neutralidade da ciência e tecnologia acarreta uma não criticidade ao modelo tecnocrático, o que facilmente implica numa noção salvacionista da mesma, conjuntamente com o determinismo tecnológico. Seu não questionamento exerce efeito paralisante, uma vez que o cientificismo, transformado em ideologia, está a serviço da lógica capitalista (AULER, 2011). Acreditamos que a não discussão destes temas na educação científica compromete a formação e desenvolvimento do cidadão crítico e, assim como Japiassu, também acreditamos que tais crenças não se sustentam pois, dentre outros aspectos

i) nem todos os problemas que se colocam para a humanidade serão resolvidos pelo progresso técnico-científico; ii) o processo de desenvolvimento técnico-científico não é independente do sistema político, cultural e social; iii) não existe a solução ótima,

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

única, para todos os problemas a ser descoberta pelos experts . (JAPIASSU apud AULER, 2011, p.81).

Ainda no enfoque CTS, temos a 'participação fundamentada em processos decisórios' como importante estratégia de conscientização e aprendizagem, portanto, saber no que as decisões são fundamentadas é essencial na discussão de que conscientização estamos tratando. A ideia comum de que uma boa decisão é baseada no bom conhecimento do campo restrito, no caso científico-tecnológico, ainda tem como cenário a perspectiva tecnocrática, na qual tentar compreender e decidir, unicamente via aumento do conhecimento cientifico/tecnológico, é suficiente, negligenciando a amplitude dos temas bem como outros valores envolvidos (AULER, 2011).

Concordando com Cassab (2008, p.5),

A participação na tomada fundamentada de decisões demanda dos cidadãos menos um nível de conhecimentos muito elevado especializado e mais o compromisso com enfoques que contemplem os problemas numa perspectiva mais ampla, humana, ética, coletiva, analisando suas possíveis repercussões a médio e longo prazo, tanto no campo considerado como em outros campos.

Defendemos que, sem subestimar a dimensão técnico/científica, para uma retomada da crítica nos movimentos CTS, outros elementos de cunho social, histórico, filosófico, econômico, entre outros, precisam ser trazidos para os debates no intuito de contemplar os problemas em uma perspectiva mais ampla, que dê conta da complexidade do mundo contemporâneo sem ser reducionista, desvelando os contextos sociais e científicos não mais polarizados e fechados em si. Essa defesa também é compartilhada por Strieder (2012) quando afirma que, ao evidenciar que ciência e tecnologia não possuem o mesmo papel que anteriormente, é preciso olhar de maneira diferenciada para ambas, ou seja, 'mudar a perspectiva da crítica em relação a elas - que passa a enfatizar a racionalidade e suas limitações. ' (STRIEDER, 2012, p.189).

## Referências

AULER, D. Novos caminhos para a educação CTS: ampliando a participação. In: SANTOS, W.L P. (Org.); AULER, D. (Org.). CTS e educação científica: desafios, tendências e resultados de pesquisas. Brasília: Editora Universidade de Brasília, 2011, p. 21-47.

AULER, D.; DELIZOICOV, D. Alfabetização científico-tecnológica para quê? Ensaio , v. 3, n. 1, p. 1-13, 2001.

BRASIL. Guia de livros didáticos: PNLD 2012 - Apresentação . Brasília: MEC/SEB, 2011a.

\_\_\_\_\_\_. Guia de livros didáticos: PNLD 2012 - Física . Brasília: MEC/SEB, 2011b.

CASSAB, M. A democracia como balizadora do Ensino das Ciências na Escola: como discutir esse desafio? Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências , Belo Horizonte, v. 8, n. 2, p. 1-17, 2008.

NETO, J. M.; FRACALANZA, H. O livro didático de Ciências: problemas e soluções. Ciência & Educação , v. 9, n. 2, p. 147-157, 2003.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

PIETROCOLA, M.: POGIBIN, A.; ANDRADE, R. de; ROMERO, T. R. Física em contextos : pessoal, social e histórico. São Paulo: FTD, v. 3, 2010.

SANTOS, W. L. P. Significados da educação científica com enfoque CTS. In: SANTOS, W.L P. (Org.); AULER, D. (Org.). CTS e educação científica: desafios, tendências e resultados de pesquisas. Brasília: Editora Universidade de Brasília, 2011, p. 21-47.

SILVA, C. X. da; FILHO, B. B. Física aula por aula . São Paulo: FTD, v. 3, 2010.

STRIEDER, R. B. Abordagens CTS na educação científica no Brasil : sentidos e perspectivas. 2012. 283f. Tese (Doutorado em Ensino de Física) Ensino de Ciências (Física, Química e Biologia), Universidade de São Paulo, São Paulo. 2012.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_